9. Механизм мышечных сокращений

Механизм мышечного сокращения. Обусловлен взаимодействием актина и миозина (рис. 7и 8).

Взаимодействие актина и миозина тормозится системой мышечных белков. На поверхности актиновых нитей имеется два белка — тропонин и тропомиозин.

Поступление импульса к мышце сопровождается выходом из саркоплазматического ретикулума мышечного волокна ионов Са2+, которые, взаимодействуя с белком тропонином, образуют комплекс, и он толкает тропомиозин в желобки между двумя цепями актина. За счет гребковых движений головок (специального белка) миозиновых нитей актиновые нити втягиваются на миозиновые, и мышца укорачивается. Кальциевый насос транспортирует ионы Са2+ в систему саркоплазматического ретикулума, происходит отсоединение поперечных мостиков миозина от актина, и мышца расслабляется.

Непосредственным источником энэргии для сокращения является АТФ. Энергия АТФ обеспечивает перемещение ноперечных мостиков. Молекула АТФ связывается с поперечным мостиком после заверишения его гребкового движения. Расщепление АТФ до АДФ и фосфата — обязательное условие для следующего прикрепления поперечного мостика к актину.

Актин - белок, фибриллярная форма которого образует с миозином основной сократительный элемент мышц - актомиозин.

Миозин — фибриллярный белок, один из главных компонентов сократительных волокон мышц — миофибрилл.

Тропонин — регуляторный глобулярный белок, состоящий из трех субъединиц, который участвует в процессе мышечного сокращения.

Тропомиозин — фибриллярный белок (70 кДа), состоящий из двух перевитых α-спиралей. Тропомиозин связывается в единый комплекс с F-актином в области изгиба молекулы, обеспечивая его стабильность.

10. Свойства поперечно-полосатых мышц

Поперечно-полосатым скелетным мышцам присущи основные свойства возбудимых тканей — возбудимость и проводимость, а также в определенной степени упругость, растяжимость, эластичность, пластичность. Возбуждение в белых волокнах распространяется со скоростью 12...15 м/с, в красных —3..4 м/с.

В волокнах белых мышц много миофибрилл и мало саркоплазмы, в волокнах красных мышц мало миофибрилл и много саркоплазмы. Соответственно различают быстрые двигательные единицы (в белых мышцах) и медленные двигательные единицы (в красных мышцах).

Возбуждение мышцы внешне проявляется в виде сокращения.

В ответ на одиночное раздражение мышца отвечает одиночным сокращением (рис.9). Оно осуществляется очень быстро{0,04...0,1 с). В одиночном сокращении различают три фазы: скрытую, укорочения и расслабления.

Один мотонейрон через свой аксон в мышце иннервирует несколько мышечных волокон. Один нейрон и иннервируемые им мышечные волокна составляют моторную единицу. Моторные единицы имеют разную возбудимость, вовлекаются в ответную реакцию при разной силе импульсов: по мере увеличения силы импульсов сила сокращения мышцы увеличивается.

В естественных условиях к мышце поступает серия импульсов. На серию импульсов мышца отвечает длительным сокращением (рис. 10), которое называется тетаническим (тетанус).

Различают: Гладкий(частые ритмы сокращения) и Зубчатый(редкие ритмы сокращения).

Изотоническое сокращение – постоянная нагрузка сопровождается одним и тем же напряжение.

Изометрическое сокращение – когда мышца развивает силу, но не может сокращаться из-за большой нагрузки.

Поперечно - полосатые мышцы сокращаются по воле животного.

1.миофибри́ллы — органеллы клеток поперечнополосатых мышц, обеспечивающие их сокращение. Служат для сокращений мышечных волокон.

2.Саркоплазма (лат. sarcoplasm), миоплазма (лат. myoplasm) — цитоплазма гладко-мышечных клеток, поперечнополосатых и сердечных мышечных волокон.

Основное вещество саркоплазмы — матрикс — состоит из:

гликолитических ферментов и других глобулярных белков, в частности, миоглобина;

солей и полифосфатов;

гликогена, расходуемого в процессе мышечного сокращения.

3.Мотонейро́н — крупная нервная клетка в передних рогах спинного мозга. Мотонейроны обеспечивают моторную координацию и поддержание мышечного тонуса.